Les moteurs thermiques sont classés selon ces caractéristiques:
- Où la combustion a lieu: combustion externe ou combustion interne.
- Carburant utilisé et type d'allumage: Otto ou diesel.
- Type de mouvement des éléments mobiles: alternatif ou rotatif.
- Type de cycle: cycles 2 temps, cycles 4 temps.
- Nombre de cylindres: simple cylindrique ou poly cylindrique.
- Disposition des cylindres: cylindres en ligne, cylindres en V, cylindres horizontaux opposés.
Que sont les moteurs exothermiques et endothermiques?
Selon le lieu de combustion, on distingue deux types: la combustion exothermique ou externe et la combustion endothermique ou interne.
Dans les moteurs exothermiques, la combustion a lieu à l'extérieur de la machine (machine à vapeur). Ces types de machines ne sont pas utilisés dans l'industrie automobile.
Dans les moteurs endothermiques, le processus de combustion a lieu à l'intérieur. Ce sont ceux utilisés dans les véhicules automoteurs (voitures, camions, bateaux ...).
Types de moteurs en fonction du carburant utilisé et du type d'allumage
En fonction du carburant utilisé et du type d'allumage, on distingue les types de moteurs thermiques suivants:
- Moteurs Otto. Ils utilisent de l'essence comme carburant. L'allumage se fait par étincelle.
- Moteurs diesel. Ils utilisent du diesel comme carburant. L'allumage se fait par compression.
Les moteurs à explosion (Otto) peuvent également être appelés allumage commandé. Pour le fonctionnement de ce type de moteurs, ils utilisent généralement un mélange d'air et d'essence, qui s'enflamme en raison de l'étincelle électrique provoquée par le système d'allumage. Les moteurs Otto supportent des pressions modérées qui lui permettent d'atteindre un nombre élevé de tours: ils atteignent une puissance maximale à des vitesses comprises entre 5 500 et 7 000 tours par minute.
Le diesel est également appelé allumage par compression. Pour fonctionner, ils utilisent des carburants lourds, de préférence du diesel. La combustion commence par l'allumage du carburant diesel, injecté finement pulvérisé et à haute pression, sur l'air fortement comprimé et à haute température. Les composants du moteur diesel doivent être robustes et lourds pour résister aux hautes pressions auxquelles ils fonctionnent. Cela entraîne une limitation des tours de fonctionnement maximum par minute.
Il existe deux types selon les révolutions par minute qu'ils peuvent atteindre:
- Diesels rapides: les diesels rapides ont des vitesses d'environ 5 000 tours par minute. Ils sont montés sur des voitures particulières et des véhicules utilitaires légers.
- Diesels lents: les diesels lents tournent entre 900 et 2000 tours par minute environ, avec un déplacement unitaire pouvant atteindre 2000 cc. Ils sont montés sur des camions, des bus, des locomotives, des navires et des machines lourdes.
Que sont les moteurs alternatifs et rotatifs?
Les moteurs volumétriques sont ceux dans lesquels les éléments mobiles génèrent, par le mouvement, des volumes variables entre une valeur maximale et une valeur minimale. Selon cette définition, nous pouvons diviser les moteurs en deux types:
- Alternatives: Un piston se déplace à travers un cylindre avec un mouvement linéaire alternatif qui devient rotatif grâce à un mécanisme bielle-manivelle. Ce type de moteur est pratiquement toujours utilisé dans le secteur automobile.
- Rotatif: également appelé moteur Wankel. Le mouvement rotatif est généré directement dans un piston à section triangulaire, qui tourne à l'intérieur d'un logement où il forme 3 chambres. Il fonctionne en suivant le cycle Otto à quatre cycles. Il n'a pas de soupapes, donc l'admission et l'échappement se font par des évents. Son utilisation dans l'industrie automobile est très limitée.
Quels sont les cycles possibles des moteurs thermiques?
Il s'agit d'une classification importante des moteurs thermiques. Selon la manière de réaliser le cycle on peut distinguer:
- Cycles à 4 temps
- Cycles 2 temps
Les moteurs à quatre temps effectuent le cycle de service à quatre temps - admission, compression, détente et explosion - en quatre courses de piston, sur deux tours de vilebrequin complets. L'échange de gaz est contrôlé par des vannes qui ouvrent et ferment les conduits d'admission et d'échappement. Ils peuvent être diesel ou explosifs.
Dans les moteurs à deux temps, le rapport cyclique à quatre temps s'effectue en deux temps du piston et, par conséquent, un tour du vilebrequin. Cela justifie que ce type fournit plus de puissance que le quatre temps avec le même déplacement. L'échange de gaz se fait par des évents contrôlés par le piston lors des déplacements, ce qui affecte négativement les performances et rend le contrôle de la contamination difficile. Il peut s'agir d'Otto, qui équipe des motos de petite cylindrée, ou du diesel, qui sont de grandes cylindrées et qui sont utilisés pour la propulsion de véhicules aquatiques et de machines industrielles.
Type de moteurs thermiques en fonction des cylindres
Selon le nombre de cylindres dont dispose un moteur thermique, on peut distinguer monocylindre et poly-cylindre.
- Monocylindre: ce sont des moteurs thermiques qui n'ont qu'un seul cylindre.
- Polycylindrique: Ces types de moteurs ont plus d'un cylindre. Presque tous les véhicules à moteur, à l'exception des motos, sont polycylindriques.
En ce qui concerne les cylindres, les moteurs peuvent également être classés en fonction de la disposition de ces cylindres. De cette façon, les types suivants peuvent être distingués:
- Cylindres en ligne
- Vérins en V
- Cylindres horizontaux opposés
Moteurs à cylindres en ligne : Sur un seul bloc, les cylindres sont disposés les uns après les autres: Cette disposition est utilisée dans les moteurs de 2 à 6 cylindres et jusqu'à 8 en diesel.
Moteurs à cylindre en V : Ils sont constitués d'un double bloc en V qui forme entre eux un angle de 60 ou 90º. Dans ce type, deux pistons travaillent sur le même coude du vilebrequin, un de chaque bloc.
Une variante de ce type est le double V (W). Cette désignation s'applique aux moteurs à plus de deux rangées de cylindres, qui ont un seul vilebrequin commun. On obtient ainsi des moteurs W8, W10, W12 et W16, avec une taille très compacte, un fonctionnement très équilibré et un niveau de vibrations très faible.
Moteurs à cylindres horizontaux opposés : les cylindres sont disposés en deux blocs reliés horizontalement par la base avec un vilebrequin commun. La hauteur de ce moteur est considérablement réduite. Ils peuvent être de 2, 4 ou 6 cylindres.